一、課程概覽

本科目建立在學生原有的知識基礎上，通過五個核心概念探索生命的多樣性和統一性：進化、細胞理論、調節、信息的傳遞和生物系統的相互聯系。這些概念將在分子、細胞和個體層面進行研究。主題將包括從非生物到個體的生命進化，細胞的分子和物理結構，細胞復制和基因表達，平衡和生理系統調節，呼吸，以及生物體內部和之間的相互作用。

二、預期的學習成果

1.在完成這一科目后，學生應該能夠：

2.展示對從分子水平到多細胞的生命進化的理解

3.認識到細胞是生命的基本結構和功能單位，涉及其分子機制、細胞功能和細胞互動

4.解釋信息在細胞和生物體內保存或修改，以及在細胞和生物體之間轉移的重要性

5.描述生物過程的化學性質以及細胞和生物體調節其(內部)環境的方式

6.利用分子、細胞和個體層面的網絡實例，解釋生命系統的相互聯系和相互作用的性質

7.根據從觀察、實驗和數據分析中形成的概念，確定生物學是一門不斷發展的科學

8.識別生物學中主要概念之間的聯系

9.設計并實施一個研究項目

三、課程講解

在生物大分子中，核酸，即DNA和RNA，具有儲存生物體遺傳密碼的獨特功能--核苷酸的序列決定了蛋白質的氨基酸序列，這對地球上的生命至關重要。一個蛋白質中可以出現20種不同的氨基酸；它們出現的順序在決定蛋白質的結構和功能方面起著根本的作用。蛋白質本身是細胞的主要結構元素。它們還充當運輸工具，將營養物質和其他分子運入和運出細胞，并作為酶和催化劑，用于生物體內發生的絕大多數化學反應。蛋白質還形成抗體和荷爾蒙，并影響基因的活動。

同樣，碳水化合物主要由含有碳、氫和氧原子的分子組成，是所有生命的基本能量來源和結構成分，它們是地球上最豐富的生物分子之一。它們由四種類型的糖單位構成--單糖、雙糖、低聚糖和多糖。脂類是生物體的另一個關鍵生物大分子，發揮著各種作用，包括作為儲存能量的來源和充當化學信使。它們還形成膜，將細胞與環境隔開，并將細胞內部分隔開來，在高等（更復雜）生物體中產生了細胞器，如細胞核和線粒體。

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